焦陽

摘要：高中化學和數(shù)學都是理論性和邏輯性比較強的學科，兩門學科的學習方式和解題方法都有很多相似之處。對高中化學解題中數(shù)學方法的應用進行研究有利于創(chuàng)新出新的學習方法，有利于提高教學質(zhì)量。數(shù)學是理科的基礎學科，數(shù)學的學習貫穿于小學、初中、高中、甚至大學階段，所以，高中化學解題中會經(jīng)常用到數(shù)學方法。本文從高中化學和數(shù)學的學習方法出發(fā)，進一步探討高中化學解題中數(shù)學方法的應用

關(guān)鍵詞：高中化學；解題；數(shù)學方法；應用

一般而言，數(shù)學的研究方向主要是空間形式和數(shù)量的關(guān)系，因此，在化學的學習過程中可以把數(shù)學當作一門工具，并且可以在化學解題中借鑒數(shù)學方法。高中階段的學生一般都具備一定的學習能力和邏輯思維能力，完全可以把數(shù)學的解題方法運用到化學的學習中，不僅可以提高學生的解題能力，還能進一步提高學生的獨立思考能力和邏輯思維能力。因此，在高中化學的解題過程中運用數(shù)學方法是具有一定的科學性、合理性的。同時，還要注重培養(yǎng)學生的發(fā)散思維和解題能力。

一、高中化學解題中數(shù)學方法應用的必要性分析

數(shù)學作為一門基礎性的學科，也是提高學生計算能力和邏輯思維能力的重要學科。而化學是帶有科學啟蒙的一門學科。近年來，數(shù)學方法在高中化學解題中得到越來越廣泛的運用，并且在高考化學試卷中運用數(shù)學方法來解題已經(jīng)成為老師和學生的“共識”。所以，教師在教學實踐中要注重引導學生運用數(shù)學思維來學習化學知識，并且要善于把兩門學科有效結(jié)合起來，才能進一步提高教學質(zhì)量和學生的學習成績。高中階段的化學知識，特別是一些重要的考試知識，通常都會涉及到很多計算，而這些需要計算的題目，則需要運用數(shù)學知識才能進一步得到解決。除此之外，現(xiàn)代高中化學和數(shù)學的聯(lián)系越來越緊密，主要體現(xiàn)在很多計算類的知識點都是相通的，既可以運用到數(shù)學解題中，也可以運用到化學解題中，比如，平均值法、十字交叉法等。因此，在高中化學教學中，應該推廣使用數(shù)學的方法，這樣不僅可以拓寬學生的知識面，還能提高學生分析問題、解決問題的能力。除此之外，在高中化學解題中運用數(shù)學方法有利于拓寬學生的發(fā)散思維，使得學生可以從不同的角度考慮問題，這是充分發(fā)揮學生主觀能動性的重要舉措，也是提高學生積極性、創(chuàng)造性的重要方法。

二、高中化學解題中數(shù)學方法的應用

（一）極值法在化學問題中的應用

例如：某烴的同系物里包含碳分子，并且含碳量隨著碳分子的增加而增加，進一步推斷出該同系物中碳分子的百分比。

分析：根據(jù)題目我們可以得到以下信息。首先，該同系物所包含的碳分子隨著碳含量的增加而增加，并且分子含碳量和分子量成正比。另外，我們可以根據(jù)所學知識判斷只有烴的同系物才符合題目要求，而單烯烴的含碳量不符合題目所描述的隨分子量的變化而變化，則可以進一步排除單烯烴的可能。在高中化學知識中含碳量最低的是甲烷，并且甲烷的含碳量隨分子量的變化而變化。一般而言，甲烷在正常的環(huán)境中，其含碳量為75%，計算烴烷中的含碳量可以使用公式CnH2n+2，因此，我們可以進一步推斷出烴烷中碳含量的計算公式12n/（14n+2），并且當n趨向于無窮大時，可以通過數(shù)學公式計算出極值為86%，則可以確定烴的同系物的最高含碳量為86%。通過上述分析，可以得出該同系物中碳含量的范圍在75%～86%之間。在這道化學題目中，既運用到高中數(shù)學的計算方法，也運用到高中化學的分析方法，是高中化學解題中數(shù)學方法應用的典范。另外，在解題的過程中，既鞏固了數(shù)學知識，也提高了解決化學問題的能力。

（二）排列組合法在化學問題中的應用

例如：甲烷的分子結(jié)構(gòu)屬于四面體，如果甲烷分子中的氫原子被Br、CL、F和I取代，計算可以得出多少種烴？

分析：根據(jù)題目可以得出烴一般分為一鹵代烴、二鹵代烴、三鹵代烴和四鹵代烴，并且代替氫原子的物質(zhì)也只有四種，即Br、CL、F、I，可以通過數(shù)學中的排列組合方法來進行處理。

這些例子都充分說明了高中化學解題中可以運用數(shù)學方法，這樣不僅可以節(jié)約計算時間，還能提高學生舉一反三的能力。在高中化學的教學實踐中，老師要注重培養(yǎng)學生的數(shù)學思維，讓學生把化學知識和數(shù)學知識緊密結(jié)合起來，一方面，可以使得學生運用數(shù)學思維解決化學問題，另一方面，也可以使得學生運用化學思維、科學思維去分析數(shù)學問題，這樣有利于增強學生的理解能力，提高學生分析問題、解決問題的能力。比如，高中數(shù)學知識中的概率、幾何和排列組合等知識都可以運用化學問題中。處于高中階段的學生，已經(jīng)具備一定的理解能力和學習能力，可以通過一些題目把數(shù)學思維和化學思維進行比較，進一步歸納總結(jié)出數(shù)學思維和化學思維的差異，從而得出哪一類題目運用化學方法比較簡單，哪一類題目運用數(shù)學方法比較簡單。總的來說，化學思維更強調(diào)邏輯思維能力和歸納總結(jié)能力，適合運用到數(shù)學的一些應用題中。而數(shù)學思維更強調(diào)計算能力和歸納總結(jié)能力，比較適合運用在化學的計算題中。

三、結(jié)語

綜上所述，在高中化學解題中運用數(shù)學方法是提高解題速度，增強理解能力和邏輯思維能力的重要方法，并且運用數(shù)學思維來解決化學問題有利于提高學生的計算能力和舉一反三能力。另外，現(xiàn)代高中化學和數(shù)學的聯(lián)系越來越緊密，主要體現(xiàn)在很多計算類的知識點都是相通的，既可以運用到數(shù)學解題中，也可以運用到化學解題中，比如，平均值法、十字交叉法等。因此，在高中化學教學中，應該推廣使用數(shù)學的方法，這樣不僅可以拓寬學生的知識面，還能提高學生分析問題、解決問題的能力。同時，隨著新一輪的教學改革不斷推進，高中數(shù)學和化學這兩門學科的聯(lián)系將會越來越緊密，這樣有利于提高學生分析問題、解決問題的能力。

參考文獻：

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